Explicação dos tipos de cordões de soldadura, símbolos e códigos de processo

Um cordão de soldadura refere-se à parte da junta formada no componente soldado após a soldadura. O metal que compõe o cordão de soldadura, ou seja, o metal de soldadura, afecta diretamente o desempenho dos componentes e estruturas soldados devido à sua forma e qualidade. Por conseguinte, os soldadores devem compreender os tipos de cordões de soldadura e os seus símbolos de representação nos desenhos de engenharia.

I. Formas, formatos e tamanhos dos cordões de soldadura

1. Formas de costura de soldadura

(1) De acordo com as diferentes formas de junção, pode ser dividida em cinco tipos: soldadura de topo, soldadura de filete, soldadura de encaixe, soldadura de ranhura e soldadura de borda.

1) Soldadura de topo.

Um cordão de soldadura soldado entre as superfícies biseladas das peças de trabalho ou entre a superfície biselada de uma peça e a superfície de outra peça.

2) Soldadura de filete.

Um cordão de soldadura soldado ao longo da linha de intersecção de duas partes ortogonais ou quase ortogonais.

3) Cordão de soldadura terminal.

O cordão de soldadura formado por uma junta terminal.

4) Tapar o cordão de soldadura.

Duas partes são sobrepostas, uma das quais tem um orifício redondo, e o cordão de soldadura formado pela soldadura das duas placas no orifício redondo, apenas o cordão de soldadura no interior do orifício não é considerado um cordão de soldadura.

5) Cordão de soldadura com ranhura.

Duas placas são sobrepostas, uma das quais tem um furo longo, e o cordão de soldadura formado pela soldadura das duas placas no furo longo, apenas a soldadura de filete não é considerada uma soldadura de ranhura.

(2) De acordo com as diferentes posições espaciais do cordão de soldadura

Pode ser dividido em quatro formas de cordão de soldadura plano, cordão de soldadura vertical, cordão de soldadura horizontal e cordão de soldadura suspenso.

(3) De acordo com as diferentes continuidades da costura de soldadura

Dividem-se em soldaduras contínuas e soldaduras intermitentes. As soldaduras intermitentes são ainda divididas em tipos escalonados e paralelos, como mostra a Figura 2-50. Além de especificar o tamanho do dedo do pé de solda K, o comprimento L e o espaçamento e de cada segmento da solda intermitente também devem ser indicados, e o símbolo "Z" representa a solda escalonada.

a) Escalonado
b) Paralelo

(4) De acordo com as diferentes funções da soldadura

Dividem-se em soldaduras de suporte que suportam cargas, soldaduras de ligação que não suportam diretamente cargas mas servem apenas para ligar, soldaduras de vedação utilizadas principalmente para evitar fugas de fluidos e soldaduras de posicionamento que são soldadas antes da soldadura formal para montar e fixar a posição das juntas na peça de trabalho com um comprimento mais curto.

(5) De acordo com a forma da soldadura e a sua posição na junta

Dividem-se em soldaduras de topo que formam juntas de topo; soldaduras de extremidade aplicadas no enrolamento da extremidade da peça de trabalho; soldaduras de encaixe formadas por soldadura num orifício redondo aberto numa de duas chapas sobrepostas; soldaduras circunferenciais distribuídas ao longo da circunferência de peças de trabalho esféricas ou cilíndricas com extremidades unidas; e soldaduras de nivelamento cujas superfícies são esmeriladas para ficarem niveladas com a superfície do material de base, etc.

2. Forma e dimensão da soldadura

(1) Largura da soldadura

A junção entre a superfície da soldadura e o material de base é designada por dedo do pé da soldadura. Na secção transversal de uma solda de passe único, a distância entre os dois dedos de solda é chamada de largura da solda, como mostrado na Figura 2-51.

a) Articulação em T

b) Junta de topo

(2) Excesso de altura

Nas soldaduras de topo, a altura do metal de solda acima da linha que liga os dedos de solda da superfície é chamada de altura excessiva, como mostrado na Figura 2-52. O excesso de altura aumenta a área da secção transversal da soldadura, melhora a resistência e pode aumentar a sensibilidade das películas de raios X, mas é propenso à concentração de tensões nos dedos da soldadura. Por conseguinte, o excesso de altura não deve ser inferior ao material de base, mas também não deve ser demasiado elevado. A norma nacional especifica que o excesso de altura para a soldadura por arco de metal blindado é de 0~3mm, e para soldadura por arco submersoA altura em excesso é de 0~4mm.

(3) Profundidade de penetração

Na secção transversal da junta soldada, a profundidade de fusão do material de base é chamada de profundidade de penetração, como mostrado na Figura 2-53. Quando o material do metal de adição (vareta de soldadura ou fio) é fixo, a dimensão da profundidade de penetração é determinada pela composição química da soldadura.

a) Profundidade de fusão da junta de topo
b) Profundidade de fusão da junta sobreposta
c) Profundidade de fusão da junta em T

(4) Espessura da soldadura

Na secção transversal da soldadura, a distância da parte da frente da soldadura à parte de trás da soldadura é designada por espessura da soldadura, como se mostra na Figura 2-54.

(5) Forma e dimensão dos filetes de soldadura

Com base na forma externa do cordão de soldadura, os cordões de soldadura podem ser divididos em dois tipos: os cordões de soldadura com uma superfície elevada são chamados cordões de soldadura convexos; os cordões de soldadura com uma superfície côncava são chamados cordões de soldadura côncavos, como mostra a Figura 2-55. Sob certas condições, as soldaduras de filete côncavas têm uma concentração de tensões muito menor do que as soldaduras de filete convexas.

a) Soldadura em ângulo convexo
b) Soldadura em ângulo côncavo

1) Espessura de cálculo da soldadura.

Desenhar o maior triângulo isósceles com ângulo reto dentro da secção transversal da soldadura em ângulo, o comprimento perpendicular do vértice do ângulo reto à hipotenusa é a espessura de cálculo da soldadura. Se a secção transversal do cordão de soldadura for um triângulo retângulo isósceles padrão, então a espessura de cálculo da soldadura é igual à espessura da soldadura; em cordões de soldadura convexos ou côncavos, a espessura de cálculo da soldadura é inferior à espessura da soldadura.

2) Convexidade da soldadura.

Na secção transversal de uma soldadura de filete convexa, a distância máxima entre a linha do dedo do pé da soldadura e a superfície da soldadura, como se mostra na Figura 2-55.

3) Concavidade da soldadura.

Na secção transversal de uma soldadura de filete côncava, a distância máxima entre a linha do dedo do pé da soldadura e a superfície da soldadura, como mostra a Figura 2-55b.

4) Perna de soldadura.

Na secção transversal de uma soldadura em ângulo, a distância mínima entre uma ponta de soldadura numa peça de trabalho e a superfície de outra peça de trabalho; a dimensão da perna de soldadura é o comprimento do lado do ângulo reto no maior triângulo retângulo isósceles desenhado na secção transversal; para soldaduras em ângulo convexas, a dimensão da perna de soldadura é igual à perna de soldadura; para soldaduras em ângulo côncavas, a dimensão da perna de soldadura é inferior à perna de soldadura.

(6) Fator de formação da soldadura

Durante a soldagem, a razão entre a largura da solda (B) e a espessura calculada da solda (H) na secção transversal de um único cordão de solda (ψ=B/H) é chamada de fator de formação da solda, como mostrado na Figura 2-56. Quanto menor for o fator de formação da soldadura, mais estreita e profunda será a soldadura, o que a torna propensa a porosidade, inclusão de escória e fissuração. Portanto, o fator de formação da soldadura deve manter um certo valor, por exemplo, o fator de formação da soldadura para a soldadura por arco submerso deve ser superior a 1,3.

(7) Rácio de fusão

Refere-se à percentagem do material de base que é fundido no metal de solda durante a soldadura.

Onde:

• y é o rácio de fusão, %;
• F_mé a área da secção transversal do material de base fundido, mm²;
• F_Hé a área da secção transversal do metal de adição fundido, mm².

Na soldadura de aço de alta liga e de metais não ferrosos metaisO rácio de fusão deve ser controlado para evitar defeitos de soldadura.

II. Representação e marcação de símbolos de soldadura

Os símbolos utilizados para marcar o método de soldadura, a forma da soldadura e as dimensões da soldadura nos desenhos são designados por símbolos de soldadura. Os símbolos de soldadura são geralmente constituídos por símbolos básicos e linhas de referência. Podem também ser adicionados símbolos auxiliares, símbolos suplementares e símbolos de dimensão de soldadura, conforme necessário. De acordo com as disposições da GB/T324-2008 "Representação de símbolos de soldadura", os símbolos de soldadura podem ser divididos nos seguintes tipos

1. Símbolos básicos

Os símbolos básicos são utilizados para representar a forma da secção transversal ou as características das soldaduras, ver Quadro 2-13. A aplicação dos símbolos básicos é apresentada no Quadro 2-14.

Não.	Nome	Diagrama esquemático	Símbolo
1	Soldadura com flange no bordo (com fusão completa do bordo)
2	Soldadura em forma de I
3	Soldadura em V
4	Soldadura em V de bisel único
5	Soldadura em forma de V com bordo rombo
6	Soldadura em V de chanfro simples com bordo rombo
7	Soldadura em forma de U com bordo rombo
8	Soldadura em forma de J com bordo rombo
9	Soldadura de apoio
10	Soldadura de filete
11	Soldadura de encaixe ou soldadura de ranhura
12	Soldadura por pontos
13	Soldadura por costura
14	Soldadura em V com flanco acentuado
15	Soldadura em V simples com flanco acentuado
16	Soldadura de extremidade
17	Soldadura de acumulação
18	Junta soldada plana
19	Junta soldada biselada
20	Junta soldada dobrada

Tabela 2-14: Exemplos de aplicações de símbolos básicos

Não.	Símbolo	Diagrama	Exemplo de anotação
1
2
3
4
5

2. Combinação de símbolos de base

Nota: Ao soldar soldaduras ou juntas de dupla face, os símbolos básicos podem ser combinados, ver Tabela 2-15.

Tabela 2-15 Combinação de símbolos básicos

Não.	Símbolo	Diagrama	Exemplo de anotação
1	Soldadura em V de dupla face (X-weld)
2	Soldadura de ranhura em V simples de dupla face (K-weld)
3	Soldadura em V de dupla face com um rebordo rombo
4	Soldadura de dupla face com ranhura em V simples e bordo sem corte
5	Soldadura em U de dupla face

3. Símbolos suplementares

Os símbolos suplementares são utilizados para fornecer informações adicionais sobre determinadas características das soldaduras ou juntas (tais como a forma da superfície, o suporte, a distribuição da soldadura, a localização da soldadura, etc.).

1) Ver Quadro 2-16 para símbolos suplementares.

Tabela 2-16 Símbolos suplementares

Não.	Nome	Símbolo	Descrição
1	Plano		A superfície do cordão de soldadura é normalmente maquinada para ser plana.
2	Côncavo		A superfície do cordão de soldadura é rebaixada.
3	Convexo		A superfície do cordão de soldadura fica saliente.
4	Transição suave		A transição na ponta da soldadura é suave.
5	Suporte permanente		O suporte é conservado de forma permanente.
6	Suporte temporário		O suporte é retirado após a conclusão da soldadura.
7	Soldadura de três lados		A soldadura está presente em três lados.
8	Soldadura periférica		Uma soldadura aplicada ao longo do perímetro da peça de trabalho; a localização é marcada na intersecção da linha de base com a linha de seta.
9	Soldadura de campo		Uma soldadura executada no local.
10	Cauda		Pode indicar as informações necessárias.

2) Os quadros 2-17 e 2-18 apresentam exemplos de aplicação e marcação de símbolos suplementares.

Tabela 2-17 Exemplos de aplicação de símbolos suplementares

Não.	Nome	Símbolo	Descrição
1	Soldadura plana com ranhura em V
2	Soldadura com ranhura em V dupla elevada
3	Soldadura de filete rebaixada
4	Soldadura de ranhura em V plana com uma soldadura de apoio
5	Soldadura de filete com uma transição de superfície suave

Quadro 2-18 Exemplos de marcação de símbolos suplementares

Não.	Símbolo	Diagrama	Exemplo de anotação
1
2
3

4. Linha do líder

A linha líder é constituída por uma linha de seta, linhas de referência (sólida e tracejada) e uma cauda, como mostra a Figura 2-57.

(1) Linha de seta

A junta diretamente apontada pela seta é o "lado com seta" da junta, e o lado oposto é o "lado sem seta" da junta, como se mostra na Figura 2-58.

(2) Linha de referência

A linha de referência deve ser geralmente paralela à margem inferior do desenho, mas também pode ser perpendicular, se necessário. As posições das linhas sólidas e tracejadas podem ser trocadas conforme necessário. Ao marcar soldaduras simétricas ou soldaduras de dupla face, as linhas tracejadas podem ser omitidas.

(3) Cauda

Geralmente omitida. A parte da cauda só é acrescentada quando existem requisitos ou explicações adicionais para a soldadura.

III. Representação simplificada dos símbolos de soldadura

Quando é necessário simplesmente desenhar soldaduras no desenho, estas podem ser representadas por vistas, vistas seccionais ou vistas transversais, ou podem ser representadas esquematicamente por desenhos isométricos.

1. Ver

Ao representar as soldaduras com uma vista, o método de desenho é o indicado na Figura 2-59, em que as soldaduras representadas pelas séries de linhas sólidas da Figura 2-59a e b podem ser desenhadas à mão; a soldadura representada pela Figura 2-59c é indicada com uma linha grossa.

Na vista que representa a superfície de soldadura, o contorno da soldadura é normalmente desenhado com uma linha sólida grossa. Se necessário, a forma do chanfro antes da soldadura pode ser desenhada com uma linha sólida fina, como se mostra na Figura 2-60.

2. Vista em corte ou vista em corte transversal

Numa vista em corte ou numa vista em secção transversal, a zona de fusão do metal da solda é geralmente sombreada a preto, como mostrado na Figura 2-61a. Se também for necessário representar a forma do chanfro, etc., a parte da zona de fusão é geralmente delineada com uma linha sólida grossa e, se necessário, a forma do chanfro antes da soldadura é desenhada com uma linha sólida fina, como mostra a Figura 2-61b.

3. Desenho isométrico

O método de representação das soldaduras com um desenho isométrico é o mostrado na Figura 2-62.

4. Vista ampliada

Quando necessário, a área de soldadura pode ser ampliada e etiquetada como se mostra na Figura 2-63.

IV. Dimensões e rotulagem dos símbolos de soldadura

1. Regras de dimensionamento dos símbolos de soldadura

1) As dimensões horizontais estão assinaladas no lado esquerdo do símbolo de base.

2) As dimensões verticais estão assinaladas no lado direito do símbolo de base.

3) O ângulo do bisel, o ângulo da ranhura e a abertura da raiz estão marcados na parte superior ou inferior do símbolo básico.

4) A quantidade de soldaduras idênticas é assinalada no final.

5) Quando existem muitas dimensões que são difíceis de distinguir, os símbolos de dimensão correspondentes podem ser marcados à frente dos dados da dimensão.

6) As dimensões que determinam a posição da soldadura não devem ser marcadas no símbolo de soldadura, mas devem ser marcadas no desenho.

7) Quando não há marcações de dimensão no lado direito do símbolo básico e nenhuma outra instrução, significa que a soldadura é contínua ao longo de todo o comprimento da peça de trabalho.

8) Quando não existem marcações de dimensão no lado esquerdo do símbolo de base e não existem outras instruções, significa que a soldadura de topo deve ser totalmente penetrada.

9) Quando as soldaduras de encaixe e as soldaduras de ranhura têm arestas biseladas, as dimensões do seu fundo devem ser marcadas.

2. Método de marcação dos símbolos de dimensão da soldadura

O método de marcação dos símbolos de dimensão da soldadura é mostrado na Figura 2-64.

3. Símbolos comuns de dimensões de soldadura

Os símbolos de dimensão de soldadura comuns são apresentados na Tabela 2-19.

Tabela 2-19 Símbolos comuns do tamanho do cordão de soldadura

Símbolo	Nome	Diagrama
δ	Espessura da peça de trabalho
α	Ângulo de bisel
β	Ângulo da face do bisel
b	Lacuna de raiz
P	Borda romba
R	Raio da raiz
H	Profundidade do bisel
S	Espessura efectiva da soldadura
c	Largura da soldadura
K	Tamanho do dedo do pé de solda
d	Soldadura por pontos: Diâmetro da pepita Solda de tampão: Diâmetro do furo
n	Número de segmentos de soldadura
l	Comprimento da soldadura
e	Espaçamento de soldadura
N	Número de soldaduras idênticas
h	Excesso de altura

4. Explicação suplementar para a anotação do símbolo do tamanho do cordão de soldadura

1) Soldadura periférica.

Quando o cordão de soldadura circunda a peça de trabalho, pode ser utilizado um símbolo circular, como se mostra na Figura 2-65.

2) Soldadura de campo.

Uma pequena bandeira representa um campo ou uma soldadura no local, como mostra a Figura 2-66.

5. Aplicação da anotação do tamanho do símbolo do cordão de soldadura

A aplicação da anotação do tamanho do símbolo do cordão de soldadura é apresentada no Quadro 2-20.

Não.	Nome	Diagrama	Símbolo de dimensão	Método de Anotação
1	Soldadura de topo		S: Espessura efectiva da soldadura
2	Soldadura de filete contínuo		K: Tamanho da perna de soldadura
3	Soldadura de filete intermitente		I: Comprimento da soldadura e: Espaçamento n: Número de segmentos de soldadura K: Tamanho da perna de soldadura
4	Soldadura de filete intermitente escalonada		l: Comprimento da soldadura e: Espaçamento n: Número de segmentos de soldadura K: Tamanho da perna de soldadura
5	Solda de plugue ou Soldadura de ranhura		l: Comprimento da soldadura e: Espaçamento n: Número de segmentos de soldadura c: Largura da ranhura
			e: Espaçamento n: Número de segmentos de soldadura d: Diâmetro do furo
6	Soldadura por pontos		n: Número de pontos de soldadura e: Distância entre pontos de soldadura d: Diâmetro do núcleo de fusão
7	Soldadura de costura		l: Comprimento da soldadura e: Espaçamento n: Número de segmentos de soldadura c: Largura da soldadura

V. Método de notação simplificada para símbolos de soldadura

O método de notação simplificado para os símbolos de soldadura é apresentado no Quadro 2-21.

Quadro 2-21 Método de notação simplificado para símbolos de soldadura

Não.	Método de anotação	Explicação	Diagrama
1	Anotação única	Ao anotar o tamanho de soldaduras simétricas escalonadas num símbolo de soldadura, é permitido anotar na linha de referência apenas uma vez.
2	Omissão da anotação da contagem de segmentos	Quando não existe um requisito rigoroso para o número de segmentos para as soldaduras intermitentes, as soldaduras intermitentes simétricas e as soldaduras intermitentes escalonadas, é permitido omitir a contagem do segmento de soldadura.
3	Anotação colectiva	No mesmo desenho, quando várias soldaduras têm o mesmo tamanho de bisel e símbolos de soldadura, pode ser utilizada a anotação colectiva.
4	Anotação da quantidade de soldadura	No mesmo desenho, quando várias soldaduras estão na mesma posição dentro de uma junta, a simplificação pode ser alcançada anotando a mesma quantidade de soldadura no final do símbolo de soldadura. No entanto, outros tipos de soldaduras continuam a ter de ser anotados separadamente.
5	Anotação de código simplificada	Para simplificar o método de anotação ou quando o local de anotação é limitado, podem ser anotados códigos de soldadura simplificados. No entanto, o significado destes códigos simplificados deve ser explicado por baixo do desenho ou junto à barra de título. Quando se utilizam códigos simplificados, os códigos e símbolos explicados por baixo do desenho ou junto à barra de título devem ter uma dimensão 1,4 vezes superior à dos códigos anotados no desenho.
6	Omissão da linha de referência ou da anotação do comprimento da soldadura	Nos casos em que não conduza a mal-entendidos, e quando a linha de seta aponta para a soldadura enquanto não existem requisitos de soldadura no lado não seta, é permitido omitir a linha de referência (linha tracejada) no lado não seta. Quando as posições de início e fim do comprimento da soldadura são claras (conforme determinado pelas dimensões dos componentes, etc.), é permitido omitir o comprimento da soldadura no símbolo de soldadura.

VI. Códigos de métodos de soldadura e processos afins

1. Códigos de métodos de soldadura e processos afins (ver quadro 2-22)

Quadro 2-22 Códigos de métodos de soldadura e de processos conexos (extraído de GB/T5185-2005)

Nota: Os seguintes métodos de soldadura foram removidos na nova norma (GB/T5185-2005) da antiga norma (GB/T5185-1985), estes métodos de soldadura podem ainda ser utilizados em ocasiões especiais, ou aparecer em vários documentos do passado.

• 113 Soldadura por arco com fio nu
• 322 Soldadura ar-propano
• 115 Soldadura por arco com fio revestido
• 43 Soldadura por forja
• 118 Soldadura deitado
• 752 Soldadura por feixe de arco
• 149 Soldadura com hidrogénio atómico
• 781 Soldadura eléctrica de pinos por arco
• 181 Soldadura por arco de carbono
• 917 Brasagem por ultra-sons
• 32 Soldadura a gás de ar
• 923 Brasagem por fricção
• Soldadura acetilénica a ar 321
• 952 Raspagem Soldadura

Exemplos de notação do código do método de soldadura (ver Quadro 2-23)

Tabela 2-23 Exemplos de notação do código do método de soldadura

Exemplo de anotação	Significado
	As soldaduras de filete simétricas com um tamanho de perna de 5 mm são soldadas no local de construção utilizando soldadura por arco de metal blindado.
	Com uma soldadura de ranhura em V sem corte, realizar primeiro a soldadura de raiz com soldadura por arco de plasma e, em seguida, cobrir a superfície com soldadura por arco submerso.